Способ пайки телескопических соединений графита с металлом Советский патент 1986 года по МПК B23K1/19 

05 СО 4

12

Изобретение относится к пайке, в частности к способам пайки разнородных материалов, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения при изготовлении телескопических соединений графита с титаном.

Целью изобретения яйляется повышение качества и работоспособности паяных.соединений графита с титаном,

Способ осуществляется следующим образом.

Графитовое кольцо устанавливают внутри титановой обоймы, размещают рядом со сборочньм зазором титаносодержащий припой, производят нагрев в вакууме или среде нейтральных газов до температуры пайки, выдержку и охлаждение, причем скорость охлаясденияначиная с температуры на 200-250°С ниже температуры .тшквидуса припоя, сншкают до величины не более 1,5 град/мин.

Замедление охлаждения позволяет снизить уровень остаточных напряжений за счет частичной их релаксадии до значений, исключающих образование трещин и обеспечивающих эксплуатационную надежность уплотнения.

Начало замедленного охлалодения с температуры на 200-250°С ниже температуры ликвидуса припоя, как и быстрый нагрев вблизи этой температуры, ограничивает рост хрупкой интерметаллидной прослойки на границе паяного шва и одновременно сокращает длительность процесса пайки. При этом величина остаточных напряжений,.образующихся при охлаждении на незначительна и не может вызвать растрескивания графита или паяного шва.

Полученная экспериментальным путем зависимость прочности паяных соединений от скорости охлаждения с температуры на 230°С ниже температуры ликвидуса припоя представлена на чертеже (все испытанные образцы разрушались по графиту),

Пример. Паяют титанографитовые уплотнения для аммиачиьк насосов из боросилицированного графита марки БСГ-30 и титанового сплава ВТЗ-1 с величиной наружного диаметра графитового кольца 121 мм. Паяемые детали

42

обезжиривают ацетоном и собирают телескопически с зазором 0,05-0,1 мм,

У сборочного зазора размещают пасту припоя ВПр 16, приготовленную с

использованием связки из раствора акриловой смолы БМК-5 в растворителе Р-5. Пайку производят в вакууме с ос-таточным давлением 5-10 - рт, ст. по режиму: нагрев со скоростью 10 град/мин до 880°С, быстрый нагрев со скоростью 40 град/мин до 930°С, выдержка 3 мин, охлаждение с печью до 700°С и далее со скоростью не более 1,5 град/мин. Для сравнения

паяют аналогичные уплотнения, но со скоростью охлажд,ения при температурах ниже 700°С, 4 и 8 град/мин.

Контроль качества уплотнений осуществляют визуально и пневмоиспытаниями при давлении 5 атм,

В уплотнениях, спаянных с охлаждением ниже 700°С со скоростью не более 1,5 град/мин, дефекты и течи не обнаружены, . а в уплотнениях, охлаждаемьк

с большей скоростью, возникают трещины в графитовом кольце и течи по этим трещинам.

Использование предложенного способа пайки металлографитовых уплотнений

в сочетании титан.- графит обеспечивает снижение технологического брака при пайке, повышение качества и работоспособности изделий, а также возможность использования в более жестких эксплуатационных условиях.

Формула из.обретен и. я

Способ пайки телескопических соединений графита с металлом, преиму40 щественно титаном, при котором графитовое кольцо устанавливают внутри металлической обоймы, размещают рядом со сборочнь.1м зазором титаносодержащий припой и производят нагрев в вакууме

45 или среде нейтральных газов до температуры пайки, выдержку и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и работоспособности паяных соединений,

50 скорость охлаждения, начиная с температуры на 200-250 0 ниже температуры ликвидуса припоя, снижают до вептнны не более 1,5 град/мин.

град/1

мин

адл

Изобретение относится к области пайки, в частности к способам пайки телескопических соединений графита с металлом. Цель изобретения - повышение качества и работоспособности паяных соединений графита с титаном. Проводят операцию охлаждения, начиная с температуры на 200-250С ниже температуры ликвидуса припоя со скоростью не более 1,5 град/мин. Нагрев производят в вакууме или среде нейтральных газов. Замедление охлаждения позволяет снизить уровень остаточных напряжений за счет частичной их релаксации до значений, исключающих образование трещин и обеспечивающих эксплуатационную надежность уплотнения. i Такое охлаждение ограничивает рост хрупкой интерметаллидной прослойки (О на границе паяного шва и одновременно сокращает длительность процесса пайки. 1 ил.